Devre kesiciler için akımlar nasıl dikkate alınır?

Devre kesiciden geçen akım, Ohm'un iyi bilinen yasası tarafından, bağlı devrenin direncine atıfta bulunulan uygulanan voltajın değeri ile belirlenir. Elektrik mühendisliğinin bu teorik konumu, herhangi bir makinenin çalışmasının temelidir.

Uygulamada, şebeke voltajı, örneğin 220 volt, enerji tedarik organizasyonunun devlet standartlarında belirtilen standartlar dahilindeki otomatik cihazları tarafından desteklenir, bu aralık içinde biraz değişir. GOST'un ötesine geçmek bir arıza, kaza olarak kabul edilir.

Devre kesici, lambaların, soketlerin ve diğer tüketicilerin güç kaynağının faz telini keser. Elektrikli tıraş makinesi ilk olarak prizden ve daha sonra yıkama elektrikli süpürgesinden beslendiğinde, her iki durumda da faz ve sıfır arasındaki kapalı bir devrede bir makineden bir akım akar.

Ancak, ilk durumda nispeten küçük olacak ve ikincisinde önemli olacak: bu cihazlar direnç bakımından farklıdır. Farklı bir yük oluştururlar. Değeri, makinenin korunması ile sürekli olarak izlenir ve normdan sapma durumunda kapanmasını gerçekleştirir.

Devre kesiciden akım nasıl akıyor

Yapısal olarak, makine, akımın sıralı olarak yerleştirilmiş elemanlar üzerinde hareket edeceği şekilde tasarlanmıştır. Bunlar:

• sıkma vidalı tel bağlantı terminalleri;

• hareketli ve sabit bir parça ile güç kontakları;

• bimetal termal salma plakası;

• kısa devre akımı kapatma elektromıknatıs;

• akım kablolarının bağlanması.

Devre kesiciden geçen akım yolu resimde geleneksel kırmızı oklarla gösterilmiştir.

Hareketli güç kontakları sabit olanlara bastırılır, ancak operatör kumanda kolunu manuel olarak döndürdükten sonra sürekli bir elektrik devresi oluşturur. İçerme için bir ön koşul, anahtarlamalı devrede acil durumların olmamasıdır. Görünüyorsa, koruma otomatik kapanma üzerinde hemen çalışmaya başlar. Makineyi açmanın başka bir yolu yoktur.

Ancak, tüketicilere faz potansiyeli arzının enerjisini keserek bu temasları kırmak iki şekilde yapılabilir:

• manuel olarak, kontrol kolunun başlangıç ​​konumuna dönülmesi;

• otomatik olarak korumaları tetikler.

Bir devre kesicinin yapısal elemanları nasıl oluşturulur ve çalışır

Güç kontakları

Devre kesicinin tüm tasarımı gibi, kesinlikle sınırlı güç iletmek için tasarlanmıştır. Bunu aşmak imkansızdır, çünkü tersi durumda, makine başarısız olur - yanar.

Güç kontaklarından geçen maksimum gücü sınırlayan teknik karakteristik, "Nihai kesme kapasitesi" olarak adlandırılan bir göstergedir. "Icu" endeksi ile gösterilir.

Kesicinin nihai kesme kapasitesinin değeri, tasarımı sırasında genellikle kiloamper cinsinden ölçülen standart bir akım serisinden ayarlanır. Örneğin, Icu 4 veya 6, hatta 100 veya daha fazla kA olabilir.

Bu değer, doğrudan makinenin ön tarafında ve geçerli değerlerin ayarlarının diğer karakteristiklerinde gösterilir.

Böylece, resimde gösterilen makinenin güç kontakları aracılığıyla, sıfırdan 4000 ampere kadar bir elektrik akımı güvenli bir şekilde geçebilir. AB'nin kendisi normalde buna dayanacak ve tüketicilerle bağlantılı kabloların içinde acil bir durumda kapanacaktır.

Bu amaçla, güç kontaklarından akan akımlar arasında bir ayrım yapılmıştır:

1. nominal ve çalışma;

2. aşırı yük ve kısa devreler dahil acil durum.

Devre kesicinin nominal akımı nedir

Herhangi bir makine belirli teknik koşullar altında çalışmak üzere yaratılmıştır. Hem elektrik kablolarından hem de bağlı tüketicilerden akan çalışma yük akımının geçişini güvenli bir şekilde sağlamalıdır.

Bir ev ağı için otomatik bir makine seçerken, kullanıcılar genellikle kablolamanın iletken özelliklerini veya sadece elektrikli cihazların gücünü dikkate alırlar, bir hata yaparlar: bu sorunların her ikisini de kapsamlı bir şekilde analiz etmek gerekir. Anahtar, belirli akım değerlerine ulaşıldığında çalışacak şekilde ayarlanmış bir otomatik cihazdır.

Bu koşullar henüz gelmediğinde ve makineden geçen çalışma akımı daha az olduğunda. alt bağlantı kesme sınırından daha fazla, güç kontakları güvenilir bir şekilde kapatılır. Bu çalışma aralığının üst sınırına, genellikle In olarak belirtilen nominal akım denir.

Resimde gösterilen "16" sayısı, 16 ampere kadar güç kontaklarından geçen akımların, devre kesici tarafından elektrik kabloları aracılığıyla bağlı tüketicilere güvenilir bir şekilde iletileceği anlamına gelir.

Bu, makinenin kendisinin bir fonksiyonudur. Ve elektrik tesisatının sahibi ve servis elektrikçisi tamamen farklı bir göreve sahiptir - komplekste yük ve kablolama için doğru devre kesiciyi seçmek. Aslında, bu 16 amper aşıldığında, elektrik algoritmaları tarafından nominal değere “bağlı” çeşitli akımlardan çalışmak üzere yapılandırılan korumalardan kopukluklar meydana gelecektir. Burada daha fazla bilgi bulabilirsiniz -Bir daire, ev, garaj için devre kesici seçimi

Koruma nasıl çalışır?

Nominal değerden büyük tüm akımlar korumaları tetikler. Onlara İAV tarafından gösterilen açma akımları denir.

Makine kasasının içindeki otomatik kapatma için, farklı kapatma ilkelerine göre monte edilen iki tip cihaz monte edilir:

1. bimetalin mekanik mandalın ağdan çekilmesi ile ısıtılması ve bükülmesi;

2. mandalın elektromıknatısın çekirdeği tarafından mekanik bir şokla vurulması.

Termal salım

Bimetalik kompozit plakanın içinden geçen akım ile ısıtıldığında bükülmesinden dolayı çalışır ve çevreye ısı giderilerek soğutulur.

Geçen bimetaldan elektrik akımı tarafından üretilen termal enerji bu salım için uygulanır. Joule-Lenz yasasında bildiğimiz gibi değeri şunlara bağlıdır:

1. devrenin elektrik direnci;

2. akım akma gücü;

3. ve etki zamanı.

Bu üç parametreden, kararlı durum işlemindeki elektrik direnci pratikte değişmez. Sadece teorik hesaplamalarda dikkate alınır. Yük değişimi ile akım aniden değişir. Bu nedenle, diğer iki parametre daha önemlidir:

1. elektrik akımının büyüklüğü;

2. kurs süresi.

Onlar dikkate alınır özel özelliklerBu bileşenler tarafından çağrılan - zaman akımı.

Makineden akan akımın gücü ve etki süresi ile, sadece termal salınımın çalışma bölgesi değil, aynı zamanda elektromanyetik kesme de belirlenir.

Hesaplama, devre kesici tasarımı için seçilen nominal akımın değerini temel alır. Korumaların çalışması çokluğuna bağlıdır - geçen akımın nominal akıma oranı.

Devre kesicinin akım korumaları nominal akımın üzerinde çalıştığından, akım çokluğu daima I / In> 1'dir.

Elektromanyetik kesme

Koruma çalışması, elektromıknatıs sargılarının dönüşlerinden geçen akımların sürekli olarak hesaplanmasına dayanır. Yüklerin büyüklüğü hesaplanan nominal değeri aşmadığında, her turda akan akımlar, manyetik çubuğun solenoid mahfazası içindeki tutma kuvvetinin üstesinden gelemeyen toplam bir manyetik alan oluşturur.

Hareketli iticinin kafası içe doğru çekilir ve devre kesicinin hareketli güç kontağı sabit parçaya sıkıca bastırılır.

Geçiş akımının gücü ayar noktasının nominal akımını aştığında, bobinin içinde oluşan toplam manyetik alan çubuk tutma kuvvetinin aniden üstesinden gelecektir. Vuruyor ve keskin bir darbe ile mandala çarpıyor, vitesten çekiyor.

Saldırının bir sonucu olarak, devre kesicinin hareketli güç teması, sabit olandan mekanik enerji ile keskin bir şekilde atılır - elektrik devresi kesilir ve besleme gerilimi bağlı devreden çıkarılır.

Devre kesici korumaları nasıl yapılandırılır?

Makinenin anma akımına yanlış pozitifler oluşturmadan açıkça dayanabilmesi için koruması hesaplanan değerlere ayarlanır.

Termal salım

Standart akım ayarını seçerken, bağlı yükün doğası dikkate alınır ve Iust = kr ∙ kn ∙ In formülüne göre hesaplanır, burada kr = 1.1 ve kn çalışma koşullarını dikkate alır. İçinde ayarlanır:

• 1.1 ÷ 1.3 elektrikli motorların veya benzeri cihazların çalıştırılmasından kaynaklanan kısa süreli aşırı yüklere sahip devreler için;

• 1,1 - aşırı yüksüz rezistif devreler veya doğru akım devrelerinin çalışması için.

Örnek olarak, eski bir A3120 devre kesicinin termal salımının koruyucu özelliğini düşünün.

Mevcut bölümde, 1.3 ila 10 kat arasında, In özelliği, “a” eğrisi ile temsil edilir, işlem, bağlı elektrikli cihazlar için bir çalışma rezervi oluşturan bir zaman gecikmesi ile gerçekleştirilir. Yükün artmasıyla, kapanma süreleri birkaç dakikadan bir saniyeye düşer.

On kat yükte A3120 termal serbest bırakma, güç kontaklarını yaklaşık 0,01 saniyelik bir süre ile devre dışı bırakır ve grafikte açık kırmızı renk bölgesi tarafından gösterilen parametrelerde küçük bir değişiklik olur. On katın üzerinde çalışma akımlarındaki artış, devre kesici tasarımının mekanik özellikleri nedeniyle korumayı hızlandıramaz.

Elektromanyetik kesme

Elektromanyetik kesme organı için zaman-akım karakteristiği parametreleri de anma akımına göre ayarlanır. Ev makinelerinde, anlık açma akımı üç sınıfa ayrılır:

1. İçinde, 3 ÷ 5 İçinde;

2. С - 5 ÷ 10 In;

3. D - 10 ÷ 20 inç

Endüstriyel teknik cihazlar için sınıflı devre kesiciler oluşturulur:

• 3In'den daha düşük akımlarda tetiklenen A;

• E ve F - çeşitli sınırlar içinde 20In'den daha büyük katlarda.

Ev tipi otomatik makinelerin açıklanan çalışma sınıfı GOST R 50345-2010 gereklilikleriyle yasallaştırılmıştır. Yabancı üreticiler de benzer bir ani kesintiler bölümü kullanıyorlar, ancak mevcut standartlar ve kapanma süreleri, ülkelerinin standartları veya IEC 60947-2'ye göre değişebilir.

Akım sınırlama sınıfı

Devre kesicinin ani akım korumasının hızı, endüstriyel ağın sinüzoidal harmonik frekansına bağlıdır ve 1, 2 veya 3 sayılarından biriyle gösterilir. Bu şekil, standart harmoniğin yarım dalgasının, sırasında gerçekleşmesi gereken kısmını gösterir.

Akım sınırlayıcı makine 3 en hızlı olanıdır - yarım döngünün 1 / 3'ünde çalışacaktır. Karakteristik 2, yarısını ve 1 - yarım dalganın tam uzunluğunu gösterir.

Devre kesiciden geçen akımları sınırlamak için koşullar

Yük akımlarında çalışan devre kesicilerin çalışmasında önemli bir nokta, zaten belirli bir dirence sahip olan kendilerine bağlı devrenin dikkate alınmasıdır. Değeri, acil durum modunda kesmenin çalışmasını sınırlayacak ve bir noktada, hasarlı ekipmandan besleme voltajının zamanında çıkarılmasına izin vermeyecektir.

Böyle bir bölüme bir örnek, besleme transformatörü kaynağının elektrik şebekesinin tüm bağlı kablo göbekleri ve telleri ile, bağlantı bloklarının ve bağlantı kutularının ve panellerin terminallerine apartman çıkışının kontaklarına kadar monte edilmiş sarımının aktif direncidir. Uzmanları döngü fazı sıfır.

Kesicinin doğru ayarı ve çalışması ile değerini dikkate almak için, özel cihazlar kullanılır - bu halkanın direnç ölçerleri.

Ölçümleri, tellerin ek direncinin getirdiği düzeltmeyi dikkate almanızı sağlar, bu da acil durum modunda güç kontakları ve devre kesici korumalarından geçen akımları doğru bir şekilde dikkate alabileceğiniz anlamına gelir.

Devre kesici içinden geçen akımlar için nasıl kontrol edilir

İmalattan sonra, herhangi bir üreticinin ürünleri bir elektrik devresine monte edilmeden önce uzun mesafelerde taşınabilir veya depolarda uzun süre saklanabilir. Bu süre zarfında, teknik özelliklerin ihlali nedeniyle kalitesinde bir azalma mümkündür.

Bu nedenle, devre kesiciler, devreye alınmadan önce bir devreye monte edildiğinde, genellikle yükleme olarak adlandırılan bir sağlık kontrolünden geçmelidir.

Bu amaçla, makineyi yüklemek için özel bir şema elektrik laboratuarına monte edilir veya sabit veya portatif standların birçok tasarımından biri kullanılır.

Devre kesici, muhafaza üzerinde belirtilen nominal akım açısından kontrol edilir. Değerine uzun süre dayanmalıdır.

Daha sonra makine, çalışma sırasında dayanması gereken aşırı yüklere ve kısa devre akımlarına maruz kalır. Aynı zamanda, açıkça ölçülür ve kaydedilir:

1. termal serbest bırakma korumaları ve akım kesme çalışma akımları;

2. acil durum simülasyonu anından itibaren makineyi iki kez kapatır.

Bazı makine tasarımları, yükleme sırasında çıkış parametrelerini ayarlamanıza izin verir. Örneğin, belirli termal salım türlerinde, bimetalik plakanın çalışması için ayar noktasını belirli sınırlar içinde ayarlamanıza izin veren bir vidalı montaj parçası vardır.

Ölçülen tüm özellikler, ölçüm cihazları ile yüksek doğrulukla kaydedilir ve GOST gerekliliklerine kıyasla doğrulama protokolüne kaydedilir. Analizlerinden sonra, uygunluk sonucuna sahip bir sertifika düzenlenir.

Makineyi yük altında yüklemek, evliliği tanımlamanızı sağlar, olası yangın ve elektrik yaralanmalarını önler.

Böylece devre kesicilerden geçen akımlar tasarım, üretim, test ve operasyonda dikkate alınır. Bunun için GOST tarafından istenen şartlar dikkate alınır:

• anma akımı;

• aşırı yük;

• kısa devre akımı;

• açma akımı koruması;

• arıza kapatma süresi.